有源電力濾波器之所以稱為有源,顧名思義該裝置需要提供電源,其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功。有源濾波器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用有源電力濾波器(APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置,它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。
近年來(lái),隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力電子裝置的應(yīng)用越來(lái)越廣,它所產(chǎn)生的諧波和無(wú)功功率給電網(wǎng)帶來(lái)的各種危害也越來(lái)越大。為了抑制高次諧波和補(bǔ)償無(wú)功功率,近幾年出現(xiàn)了許多新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置和有源濾波系統(tǒng)。這些裝置雖然各有不同,但有一點(diǎn)是共同的,即要求準(zhǔn)確快速地檢測(cè)出諧波和無(wú)功功率,從而實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償。有源電力濾波器(APF)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是逆變器的PWM技術(shù),目前常用的PWM技術(shù)有:
1)基于消除特定次數(shù)諧波的HEPWM技術(shù),需要預(yù)先計(jì)算出要消除的若干次諧波,在負(fù)載經(jīng)常變化的情況下,跟隨特性難以;
2)基于正弦波對(duì)三角波調(diào)制的SPWM技術(shù),適用于模擬系統(tǒng),在微機(jī)控制系統(tǒng)中很少采用;
3)基于電流滯環(huán)跟蹤控制的PWM技術(shù),比較適合微機(jī)控制,其原理為實(shí)時(shí)檢測(cè)逆變器的輸出、并與跟蹤目標(biāo)進(jìn)行比較,當(dāng)偏差超出允許的邊帶時(shí),控制器動(dòng)作,使偏差減小。
針對(duì)有源電力濾波器APF的控制,相關(guān)文獻(xiàn)提出了各種控制方法,如正弦三角波調(diào)制,代價(jià)函數(shù)小PWM法和空間矢量PWM法、單周控制、無(wú)差拍控制、變結(jié)構(gòu)控制等。這里簡(jiǎn)單介紹幾種較好、較新的控制方法。
一般來(lái)說(shuō),波形質(zhì)量,開(kāi)關(guān)損耗,電壓利用率等是衡量PWM方法的幾個(gè)重要指標(biāo),隨著現(xiàn)代大功率器件開(kāi)關(guān)頻率的不斷提高,有源電力濾波器波形質(zhì)量問(wèn)題己得到了較好的解決,而開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題卻日益嚴(yán)重,以電路拓?fù)涓倪M(jìn)為代表的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在解決開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題的同時(shí)也帶來(lái)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的問(wèn)題,對(duì)復(fù)雜電路尤其如此。所以,從PWM控制方法的優(yōu)化上減小開(kāi)關(guān)損耗,是一個(gè)探討的問(wèn)題。
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